焦?fàn)t煤氣凈化及合成氨工藝的改進(jìn)

王新靜(江蘇三聯(lián)安全評價咨詢有限公司,江蘇 南京 211112)

當(dāng)前階段的焦化企業(yè)當(dāng)中，煤氣凈化與合成氨工藝主要如下所示，焦?fàn)t煤氣經(jīng)過橫管式初冷器，這個過程中通過借助于開放式空冷循環(huán)水以及溴化鋰制冷水完成冷卻。之后，再經(jīng)過電捕除焦油，以及煤氣鼓風(fēng)增壓實(shí)現(xiàn)遇冷，并在之后，實(shí)現(xiàn)HPF濕法脫硫以及煤氣預(yù)熱等工序，針對剩余煤氣通過脫硫以及預(yù)熱等方式最終實(shí)現(xiàn)合成氨。另外，針對焦化廢水進(jìn)行零排放，隨后進(jìn)行蒸氨以及生化方面的處理。

1 主要存在問題

通過研究所示，焦?fàn)t煤氣凈化以及合成氨工藝當(dāng)中具有幾個方面的問題：

(1)煤氣出冷方面 因?yàn)闄M管初冷器很容易發(fā)生堵塞，煤氣冷卻過程耗水實(shí)際較大，初冷之后在煤氣當(dāng)中可能會產(chǎn)生大量煤粉，進(jìn)而造成高壓氨水無煙裝煤系統(tǒng)不能夠良性運(yùn)行。

(2)煤氣終冷方面 造成這個類型問題產(chǎn)生的主要原因是溴化鋰制冷循環(huán)水需求總量較大，硫胺飽和器當(dāng)中存留的煤氣會通過終冷塔完成冷卻，這個過程中產(chǎn)生的效果不佳。

(3)煤氣洗脫苯方面 洗苯塔當(dāng)中存在較多煤氣含苯情況。富油脫苯實(shí)際產(chǎn)生的能耗較高，這就會造成回收率相對比較低，環(huán)境相關(guān)表現(xiàn)相對較差。造成這種情況的主要原因是因?yàn)橄幢剿约懊摫剿矫娴慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏合理性。

(4)煤氣脫硫方面 煤氣脫硫以及相關(guān)工藝實(shí)際流程相對較長，能耗也會因此增加。為此主要存在脫硫廢液的增加。除此之外，因?yàn)槊簹猱?dāng)中硫化氫是一種應(yīng)用在硫膏方面的，為此，價格相對比較低。產(chǎn)生這種問題的主要原因在于工藝技術(shù)設(shè)計相對不科學(xué)。

(5)廢水處理方面 針對剩余氨水焦化主要是在蒸氨以及生物脫酚兩種級別處理后再進(jìn)行濕法熄焦，但這個過程中存在的最大的問題在于熄焦尾氣造成的二次污染。在大量的焦炭中存在較多剩余熱量，缺乏二次回收利用。究其根本原因是現(xiàn)階段針對剩余氨水處理工藝缺乏先進(jìn)性造成的，使得用于蒸氨脫酚的水無法實(shí)現(xiàn)二次應(yīng)用，僅實(shí)現(xiàn)對濕法熄焦方面應(yīng)用。

(6)煤氣壓縮機(jī)組停機(jī)處理方面 當(dāng)煤氣壓縮機(jī)出現(xiàn)停止工作現(xiàn)象時主要是由于出現(xiàn)系統(tǒng)堵塞問題，這就使得技術(shù)人員要頻繁的停止運(yùn)作并進(jìn)行清理工作。造成這一常見問題的主要原因在于凈煤氣中含有較多較細(xì)的煤粉，當(dāng)煤氣壓縮機(jī)運(yùn)行起來后壓力增加，溫度降低，直接造成煤氣流速下降，使煤粉較易出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，進(jìn)而造成系統(tǒng)堵塞。

2 改進(jìn)工藝流程分析

為了能夠更好的解決上述問題，結(jié)合相關(guān)研究成果，針對當(dāng)前階段存在的問題與原因分析，形成創(chuàng)新改造，提升焦?fàn)t煤氣凈化以及合成氨工藝。

焦?fàn)t煤氣采用了空冷器以及直冷塔與橫管初冷裝置完成除塵以及冷卻，煤氣完成電捕除焦油、鼓風(fēng)預(yù)熱、硫胺飽和器等實(shí)現(xiàn)初步凈化。第一，需要進(jìn)一步滿足焦?fàn)t加熱需要，富余煤氣必須通過離心壓縮機(jī)完成壓力增加，并進(jìn)入到低溫甲醇洗滌系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)脫苯，并再次進(jìn)行精脫硫，除此之外，還應(yīng)當(dāng)脫除掉煤氣當(dāng)中存在的二氧化碳。

3 工藝創(chuàng)新

煤氣凈化以及合成氨工藝當(dāng)中存在問題可以通過專項技術(shù)工藝完成改造與創(chuàng)新。

(1)煤氣除塵、初冷 通過借助于空冷器、直冷塔、橫管冷卻裝置技術(shù)，可以完成對焦?fàn)t煤氣方面的除塵與冷卻。這項技術(shù)也在這個過程中完成了對除塵以及冷卻等方面的有機(jī)結(jié)合。煤氣除塵等一級通過文丘里管對煤氣順流洗滌實(shí)現(xiàn)除塵。第二以及第三段當(dāng)中橫管初冷裝主要采用的是開放式空冷循環(huán)水以及溴化鋰制冷裝置。為此，在采用相關(guān)技術(shù)完成洗滌以及冷卻時，這項工藝當(dāng)中需要消耗掉的水則更少，除塵效果相對也更佳，余熱利用效果也將更好。為此，采用這項技術(shù)能夠有效進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

(2)煤氣終冷以及水洗創(chuàng)新 針對煤氣終冷塔方面采用的技術(shù)主要包括兩段，其中上段部分為不銹鋼網(wǎng)波紋類型填料部分，下U 單當(dāng)中采用的輕瓷。通過這項技術(shù)可以有效降低煤氣中冷器實(shí)際產(chǎn)生的耗水量情況，并完成對煤氣方面的兩級洗滌，進(jìn)一步降低煤氣當(dāng)中煤粉實(shí)際含量。除此之外，為了能夠有效防止出現(xiàn)洗苯塔當(dāng)中產(chǎn)生洗油污染，塔當(dāng)中需要設(shè)置多層垂直篩板塔盤。進(jìn)而就可以通過使用少量的水完成洗滌。

4 結(jié)語

綜上所述，新工藝當(dāng)中具有幾個方面的優(yōu)勢特征：首先，焦化生產(chǎn)水平提升。噸焦耗水總量會在這個過程中下降，噸焦副產(chǎn)動力也會出現(xiàn)明顯下降，同時運(yùn)行十分可靠。其次，合成氨能力提升。運(yùn)行效果更加可靠，開工率也十分高。最后，具有良好的環(huán)境保護(hù)功能。能夠完成焦化零排放，進(jìn)而確保高壓氨水引射無煙裝煤系統(tǒng)運(yùn)行效果良好。

[1]畢振清,沈立嵩.馬鋼新區(qū)焦?fàn)t煤氣凈化工藝的選擇與改進(jìn)[A].江蘇省金屬學(xué)會.蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十四屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集[C].江蘇省金屬學(xué)會,2008：5.

[2]第五學(xué)英,王柱勇.焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)合成氨、尿素項目關(guān)鍵問題分析[J].潔凈煤技術(shù),2014,06：119-121+124.

[3]王一坤,雷小苗,鄧?yán)?王曉旭,王長安,車得福.可燃廢氣利用技術(shù)研究進(jìn)展(Ⅰ)：高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和焦?fàn)t煤氣[J].熱力發(fā)電,2014,07：1-9+14.

[4]趙哲軍.焦?fàn)t煤氣配半水煤氣生產(chǎn)合成氨擴(kuò)能改造[J].煤化工,2014,04：17-20.

[5]張繼龍,李晴,帖呈,李剛,任龍,鄧濤.焦?fàn)t煤氣利用的分析與建議[J].煤化工,2013,03：4-8.